2017 Fiscal Year Research-status Report
K+の電気化学ポテンシャル依存的チャネル開閉機構の研究
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16K08509
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| Research Institution | Kurume University |
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Principal Investigator |
柳 圭子 (石原圭子) 久留米大学, 医学部, 准教授 (70265990)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | カリウムチャネル / 細胞外カリウムイオン / 内向き整流性Ｋ電流 / カリウムイオン透過性 / 高カリウム血症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心筋の静止膜電位を決定する内向き整流性カリウムイオン（K+）チャネルのK+透過性が、細胞外K+濃度の平方根に比例して増大する現象のメカニズムが明らかになった。すなわち、これは細胞外ナトリウムイオン（Na+）が内向き整流性K+チャネルを細胞膜外側から比較的浅い位置でブロックし、このブロックは細胞外K+と競合するために、細胞外K+の増加はブロックを抑制して電流が増加することで生じる。さらにこのNa+によるブロックは見かけ上単一チャネルコンダクタンスの変化となって現れることも明らかになった。
上記の現象は心筋の静止電位や活動電位終盤の再分極を決定する生理的に重要な外向きK+電流が、細胞外K+濃度の増加によって増加し、細胞外K+濃度の減少によって減少するという一見不思議な現象を分かりやすく説明でき、これが細胞外K+自身の作用によらないことを示す。
本研究成果は高カリウム血症によって心筋の再分極が急峻となり活動電位の持続時間が短縮（心電図Ｔ波の増高とＱＴ時間の短縮）、低カリウム血症によってその逆の現象がみられる理由に関わる医学的に重要な知見である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
内向き整流性K+チャネルの開口チャネルコンダクタンスの細胞外K+濃度依存性のメカニズムを明らかにする事が出来た。さらに、研究課題の主題である内向き整流性K+チャネルの開口率を決める細胞内ポリアミンによるブロックの膜電位依存性が細胞外K+濃度の変化によって見かけ上K+の平衡電位と共にシフトする現象についても、細胞内K+濃度との関係性について重要な結果を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究課題の主題である内向き整流性K+チャネルの開口率を決める細胞内ポリアミンによるブロックの膜電位依存性が細胞外K+濃度の変化によって見かけ上K+の平衡電位と共にシフトする現象に関してさらに電気生理学的な実験を積み重ね、チャネルを透過する細胞内外のK+がチャネルの開閉（ブロック）とどの様に関わっているのか、結論を得たいと考えている。
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| Causes of Carryover |
（理由）計画的に効率よく使用したために、若干の余りが生じた。
（使用計画）30年度の研究用試薬などの購入などに充当させる。
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Research Products
(1 results)
